药学导论第四章天然药物化学xin课件.ppt

1、第四章第四章 天然药物化学天然药物化学 天然药物是否等同于中药？中中 药药(chinese traditional medicine)：依据中医学理依据中医学理论和临床经验应用于医疗保健的药物。包括中药论和临床经验应用于医疗保健的药物。包括中药材和中成药。材和中成药。草草 药药(herbal medicine)：指草医用以治病或地区性指草医用以治病或地区性口碑相传的民间药，其中也有本草记载的药物。口碑相传的民间药，其中也有本草记载的药物。生生 药药(crude drug)：一般指取自生物的药物，兼有一般指取自生物的药物，兼有生货原药之意。如采用药用植物的全草或部分、生货原药之意。如采用药用植物

2、的全草或部分、分泌物或渗出物或药用动物的全体或部分、分泌分泌物或渗出物或药用动物的全体或部分、分泌物经一定方式的简单加工而得，实际指中药材。物经一定方式的简单加工而得，实际指中药材。植物类植物类：全草：全草薄荷、益母草薄荷、益母草 部分部分人参人参(根）、甘草（根和根茎）根）、甘草（根和根茎）渗出物渗出物苏合香（树脂）、阿片苏合香（树脂）、阿片动物类动物类：全体：全体斑蝥、蛤蚧斑蝥、蛤蚧 部分部分鹿茸、羚羊角鹿茸、羚羊角 分泌物分泌物蟾酥、牛黄蟾酥、牛黄矿物类矿物类：石膏、龙骨：石膏、龙骨医用敷料：医用敷料：石棉、滑石粉、白陶土等石棉、滑石粉、白陶土等。何首乌海洋生物海洋生物 海洋中有海洋中有

3、50多万种动物多万种动物,1万多种植物万多种植物,如如 海海绵、藻类、珊瑚等。绵、藻类、珊瑚等。植物：昆布（海带）植物：昆布（海带）动物：如珍珠、海马动物：如珍珠、海马 微生物经过发酵，分离和纯化而得到代谢产物（由微生经过发酵，分离和纯化而得到代谢产物（由微生物产生而且能抵抗其他微生物的物质物产生而且能抵抗其他微生物的物质抗生素等抗生素等。生物技术产物生物技术产物生物技术在扩大药用资源方面的应用主要有：生物技术在扩大药用资源方面的应用主要有：（1）小植物的大规模培养，建立珍稀濒危植物的快）小植物的大规模培养，建立珍稀濒危植物的快速繁殖，主要是通过植物器官胚等形成植株。速繁殖，主要是通过植物器官

4、胚等形成植株。（2）悬浮培养细胞，以产生大量次生代谢产物。）悬浮培养细胞，以产生大量次生代谢产物。（3）由农杆菌感染的植物组织形成的毛状根等是继）由农杆菌感染的植物组织形成的毛状根等是继培养细胞系统之后又是一重要培养系统，目前已有人参、培养细胞系统之后又是一重要培养系统，目前已有人参、青蒿、丹参等近青蒿、丹参等近50种植物建立了毛状根培养系统。种植物建立了毛状根培养系统。（4）生物转化，经动物体内代谢或组合生物催化合）生物转化，经动物体内代谢或组合生物催化合成结构独特化合物，以进行活性成分筛选研究。成结构独特化合物，以进行活性成分筛选研究。天然药物天然药物(natural drug)：是指动物

5、、植物、和矿物等自然界中存在的有药理活性的天然产物。包括植物药、动物药和海洋药物。第一节第一节 天然药物化学的性质与任务天然药物化学的性质与任务 一、天然药物化学的性质一、天然药物化学的性质 天然药物化学（天然药物化学（the medicinal chemistry of natural product）是应用现代科学理论与方法研）是应用现代科学理论与方法研究天然药物化学成分的一门学科究天然药物化学成分的一门学科,在分子水平上研在分子水平上研究天然药物的药效物质基础及其防治疾病规律的究天然药物的药效物质基础及其防治疾病规律的一门综合性学科。一门综合性学科。二、天然药物化学的任务二、天然药物化学

6、的任务探明天然药物中作为药效基础的化学成分探明天然药物中作为药效基础的化学成分研究天然药物化学成分的类型、理化性质研究天然药物化学成分的类型、理化性质研究天然药物中主要类型的化学成分的结构鉴定研究天然药物中主要类型的化学成分的结构鉴定新药的创新新药的创新探讨天然药物中药效物质的生物途径、外界条件探讨天然药物中药效物质的生物途径、外界条件对这些化学成分的影响，以及有效成分的结构与对这些化学成分的影响，以及有效成分的结构与中药药性之间的关系中药药性之间的关系研究内容：主要研究内容为天然药物资源中化学成分的主要研究内容为天然药物资源中化学成分的 结构及分类结构及分类 物理和化学性质物理和化学性质 提

7、取分离方法提取分离方法 结构测定方法结构测定方法 物质基础研究物质基础研究 药效与外界条件以及结构的关系药效与外界条件以及结构的关系 新药开发新药开发第二节第二节 天然药物化学在发扬祖国医药学中的作用天然药物化学在发扬祖国医药学中的作用一、探讨中药防病治病的药效物质基础一、探讨中药防病治病的药效物质基础 应用天然药物化学的知识和方法，探讨中药防治应用天然药物化学的知识和方法，探讨中药防治疾病的药效物质基础，研究有效成分的化学结构、理疾病的药效物质基础，研究有效成分的化学结构、理化性质和生物活性之间的关系，用以逐步阐明中药防化性质和生物活性之间的关系，用以逐步阐明中药防病治病的原理，进而结合现代

8、科学技术，观察中药在病治病的原理，进而结合现代科学技术，观察中药在人体内的吸收、分布和排泄过程，是中药现代化的关人体内的吸收、分布和排泄过程，是中药现代化的关键。键。现代研究证明，麻黄中的挥发油成分现代研究证明，麻黄中的挥发油成分-松油醇是松油醇是其发汗散寒的有效成分；其平喘的有效成分是麻其发汗散寒的有效成分；其平喘的有效成分是麻黄碱和去甲麻黄碱；而利水的有效成分则是伪麻黄碱和去甲麻黄碱；而利水的有效成分则是伪麻黄碱。黄碱。二、二、改进传统药物剂型、提高临床疗效改进传统药物剂型、提高临床疗效 我国传统药物的剂型沿用至今的已有我国传统药物的剂型沿用至今的已有4040余种，这些制余种，这些制剂大多

9、比较粗糙，给药途径太少，服用剂量较大，临床疗剂大多比较粗糙，给药途径太少，服用剂量较大，临床疗效缓慢，有些剂型使用不便，以致在许多方面不能适应现效缓慢，有些剂型使用不便，以致在许多方面不能适应现代医学防治疾病的需要。因此科学的改进中药剂型，可以代医学防治疾病的需要。因此科学的改进中药剂型，可以使药物充分发挥其临床疗效。但是在中药传统剂型的改进使药物充分发挥其临床疗效。但是在中药传统剂型的改进中，既要充分考虑制剂质量的明确、可控，更要尊重原制中，既要充分考虑制剂质量的明确、可控，更要尊重原制剂中的方药、辨证论治原则和临床功能主治，保持剂型改剂中的方药、辨证论治原则和临床功能主治，保持剂型改革与原

10、有疗效的一致和统一。革与原有疗效的一致和统一。为了研制开发出高效、优质、安全、稳定的为了研制开发出高效、优质、安全、稳定的“三三效效”（高效、速效、长效）、（高效、速效、长效）、“三小三小”（剂量小、（剂量小、毒性小、副作用小）、毒性小、副作用小）、“三便三便”（贮存、携带、（贮存、携带、服用方便）的新型中药。服用方便）的新型中药。三、控制中药材及其制剂的质量三、控制中药材及其制剂的质量 中药作为一种天然药物，其药效物质基础直接中药作为一种天然药物，其药效物质基础直接受到品种、产地、采收、贮存、品种变异或退化受到品种、产地、采收、贮存、品种变异或退化等各种自然因素及人工条件的影响。因此，必须等

11、各种自然因素及人工条件的影响。因此，必须探讨真正反映中药材及其制剂产生临床疗效的药探讨真正反映中药材及其制剂产生临床疗效的药效物质基础，才能准确、客观的制定中药材及其效物质基础，才能准确、客观的制定中药材及其制剂的质量标准。制剂的质量标准。四、为中药的炮制提供科学依据四、为中药的炮制提供科学依据 如对于黄芩炮制的研究。黄芩有浸、烫、煮、蒸如对于黄芩炮制的研究。黄芩有浸、烫、煮、蒸等炮制方法。等炮制方法。过去南方认为过去南方认为“黄芩有小毒，必须用冷水浸泡至黄芩有小毒，必须用冷水浸泡至色变绿去毒后，再切成饮片，叫淡黄芩色变绿去毒后，再切成饮片，叫淡黄芩”。而北。而北方则认为方则认为“黄芩遇冷水变

12、绿影响质量，必须用热黄芩遇冷水变绿影响质量，必须用热水煮后切成饮片，以色黄为佳水煮后切成饮片，以色黄为佳”。经中药化学的。经中药化学的研究表明，黄芩在冷水浸泡过程中，其有效成分研究表明，黄芩在冷水浸泡过程中，其有效成分黄芩苷可被药材中的酶水解成黄芩素，后者不稳黄芩苷可被药材中的酶水解成黄芩素，后者不稳定易氧化成醌类化合物而显绿色。定易氧化成醌类化合物而显绿色。例如：例如：黄芩黄芩冷浸法冷浸法色泽偏绿色泽偏绿对其化学成分进行分析对其化学成分进行分析黄芩苷发生水解生成苷元黄芩苷发生水解生成苷元影响其临床疗效影响其临床疗效黄芩黄芩蒸制法蒸制法色泽鲜黄色泽鲜黄对其化学成分进行分析对其化学成分进行分析黄

13、芩苷的含量较高黄芩苷的含量较高保证了其临床疗效保证了其临床疗效OOO HOOHO HO HO HC O O HOOO HOHOHOOOOOHO黄芩苷黄芩苷黄芩素（黄色）黄芩素（黄色）醌类（绿色）醌类（绿色）可见用冷水浸泡的方法炮制，使有效成分损失导致可见用冷水浸泡的方法炮制，使有效成分损失导致抑菌活性降低，而用烫、煮、蒸等方法炮制时，由抑菌活性降低，而用烫、煮、蒸等方法炮制时，由于高温破坏了酶的活性，使黄芩苷免遭水解，故抑于高温破坏了酶的活性，使黄芩苷免遭水解，故抑菌活性较强，且药材软化易切片。因此，认为黄芩菌活性较强，且药材软化易切片。因此，认为黄芩应以北方的蒸或用沸水略煮的方法进行炮制。应

14、以北方的蒸或用沸水略煮的方法进行炮制。五、扩大药物新资源五、扩大药物新资源 当应用天然药物化学的方法从中药中分当应用天然药物化学的方法从中药中分理出某种有效成分后，即可根据有效成分理出某种有效成分后，即可根据有效成分的化学结构特征和性质，结合植物的亲缘的化学结构特征和性质，结合植物的亲缘关系或化学分类学，开辟新的药物资源。关系或化学分类学，开辟新的药物资源。古山龙:为防己科植物防己科植物古山龙的根或茎藤,根含小檗碱、药根碱。茎含掌叶防己碱、小檗碱、药根碱。黄连：本品为毛茛科植物毛茛科植物，根茎含多种异喹啉类生物碱，以小檗碱含量最高。三棵针：小檗科小檗属楂物小檗科小檗属楂物，小柏、刺黄连、刺黄柏

15、。含多种生物碱，主要为小檗碱。根皮中所含小檗碱较茎为多。六、新药创新六、新药创新 从天然药物和中药中发现具有生物活性的先导从天然药物和中药中发现具有生物活性的先导化合物，经过结构修饰或改造，是目前快速、低化合物，经过结构修饰或改造，是目前快速、低廉的创新高效低毒新药的重要途径。廉的创新高效低毒新药的重要途径。例如：例如：青蒿素青蒿素氢化、甲基化氢化、甲基化蒿甲醚蒿甲醚 具有抗疟疾活性的青蒿素，为一热不稳定化合物，具有抗疟疾活性的青蒿素，为一热不稳定化合物，将其氢化、甲基化制成蒿甲醚衍生物后，稳定性明显将其氢化、甲基化制成蒿甲醚衍生物后，稳定性明显提高，抗疟疾活性更加增强。提高，抗疟疾活性更加增

16、强。例如：例如：吗吗 啡啡哌替啶哌替啶 由吗啡合成的代替品由吗啡合成的代替品哌替啶（杜冷丁），既保哌替啶（杜冷丁），既保留了吗啡中有效的结构部分，又使其成瘾性明显降留了吗啡中有效的结构部分，又使其成瘾性明显降低。低。第三节第三节 天然药物化学的内容天然药物化学的内容 天然药物的药效物质基础天然药物的药效物质基础 天然药物中常见的化学成分类型天然药物中常见的化学成分类型 常用天然药物化学成分的提取分离方法常用天然药物化学成分的提取分离方法 常用天然药物化学成分结构研究方法常用天然药物化学成分结构研究方法 一、探明天然药物作为药效物质基础的化一、探明天然药物作为药效物质基础的化学成分及生源途径。学

17、成分及生源途径。1、生理活性成分、生理活性成分 经过不同程度的药效试验或生物活性实验，经过不同程度的药效试验或生物活性实验，包括体外（包括体外（in vitro）及体内（）及体内（in vivo）实）实验，证明对机体具有一定生理活性的成分。验，证明对机体具有一定生理活性的成分。生理活性成分并不一定是真正代表天然生理活性成分并不一定是真正代表天然药物临床疗效的有效成分。药物临床疗效的有效成分。2、有效成分（、有效成分（Active Constituents):即单体化合物即单体化合物,具以下特点具以下特点:（1)能用分子式和结构式表示能用分子式和结构式表示;（2)具有一定的理化常数具有一定的理化

18、常数;（3)具有一定的生理活性具有一定的生理活性.药品注册管理办法药品注册管理办法（局令第（局令第28号）规定：号）规定：“未在国内上市销售的从植物、动物、矿物等物质中提未在国内上市销售的从植物、动物、矿物等物质中提取的有效成份及其制剂取的有效成份及其制剂”是指国家药品标准中未收载的是指国家药品标准中未收载的从植物、动物、矿物等物质中提取得到的天然的单一成从植物、动物、矿物等物质中提取得到的天然的单一成份及其制剂，其单一成份的含量应当占总提取物的份及其制剂，其单一成份的含量应当占总提取物的90%以上以上。l-ephedrine 左旋麻黄素平喘、解痉CCHNHCH3HCH3HO（麻黄 Ephed

19、ra spp.中OOHOOHrutinoseOHOHRutin 芦丁降低血管脆性、防高血压和动脉硬化的治疗辅助药（槐花米 Sophora japonica 的花蕾中一种天然药物有多种临床用途，因此其有效成分一种天然药物有多种临床用途，因此其有效成分可能有多个。可能有多个。如：鸦片中含有的三个有效成分，分别部分如：鸦片中含有的三个有效成分，分别部分的代表鸦片具有的临床用途。的代表鸦片具有的临床用途。吗啡（吗啡（morphinemorphine）镇痛）镇痛 罂粟碱罂粟碱（papaverinepapaverine）解痉（胃痉挛、支气管炎）解痉（胃痉挛、支气管炎）可待因（可待因（codeinecode

20、ine）止咳）止咳 “未在国内上市销售的从植物、动物、矿物未在国内上市销售的从植物、动物、矿物等物质中提取的有效部位及其制剂等物质中提取的有效部位及其制剂”是指国是指国家药品标准中未收载的从单一植物、动物、家药品标准中未收载的从单一植物、动物、矿物等物质中提取的一类或数类成份组成的矿物等物质中提取的一类或数类成份组成的有效部位及其制剂，其有效部位含量应占提有效部位及其制剂，其有效部位含量应占提取物的取物的50以上。以上。3、有效部位（、有效部位（Active Extracts）具有生理活性的多种化学成分的混合物，如人参总皂具有生理活性的多种化学成分的混合物，如人参总皂苷、苦参总生物碱、银杏叶总

21、黄酮等苷、苦参总生物碱、银杏叶总黄酮等。有效成分不同于有效部位。有效成分不同于有效部位。有效部位是有一定生理活性尚未提纯的有效部位是有一定生理活性尚未提纯的混合物，能够部分的代表原中药的疗效，混合物，能够部分的代表原中药的疗效，目前绝大多数的中药制剂是由中药的有效目前绝大多数的中药制剂是由中药的有效部位制得。有效部位经进一步的分离纯化部位制得。有效部位经进一步的分离纯化才能得到有效成分。中药注射剂一般含有才能得到有效成分。中药注射剂一般含有的是有效成分。的是有效成分。4、无效成分：、无效成分：与有效成分共存的无生理活性的其它成分与有效成分共存的无生理活性的其它成分;有效成分与无效成分的概念是相

22、对的有效成分与无效成分的概念是相对的.例如例如:鹧鸪菜中具有驱虫作用的是氨基酸鹧鸪菜中具有驱虫作用的是氨基酸;天花粉中起引产作用的是蛋白质天花粉中起引产作用的是蛋白质;猪苓具有抗肿瘤作用的是多糖。猪苓具有抗肿瘤作用的是多糖。再如：鞣质在多数中药中对治疗疾病不起主再如：鞣质在多数中药中对治疗疾病不起主导作用，视为无效成分；在地榆、五倍子等导作用，视为无效成分；在地榆、五倍子等中药中因具有收敛、止血和抗菌消炎作用则中药中因具有收敛、止血和抗菌消炎作用则视为有效成分。视为有效成分。天然药物中常见的化学成分类型天然药物中常见的化学成分类型（1 1）生物碱：）生物碱：是一类存在于生物体内的含是一类存在于

23、生物体内的含N N有机化合物，有碱性，可有机化合物，有碱性，可与酸结合成盐。游离生物碱难溶于水，成盐后可溶于水。与酸结合成盐。游离生物碱难溶于水，成盐后可溶于水。（2 2）甙类：）甙类：可用稀酸或酶水解后产生糖和非糖两部分的化合物，非可用稀酸或酶水解后产生糖和非糖两部分的化合物，非糖部分称为甙元。甙元难溶于水，甙类可溶于水。糖部分称为甙元。甙元难溶于水，甙类可溶于水。（3 3）有机酸：）有机酸：中药中含有羧基具有酸性的有机化合物。低级脂肪酸中药中含有羧基具有酸性的有机化合物。低级脂肪酸（碳数（碳数8 8个以下）可溶于水，高级脂肪酸难溶于水。个以下）可溶于水，高级脂肪酸难溶于水。（4 4）树脂：

24、）树脂：是一类化学组成较复杂的混合物。存在于植物组织的树是一类化学组成较复杂的混合物。存在于植物组织的树脂道内，当植物体受伤后分泌出来，露于空气中干燥形成一种无脂道内，当植物体受伤后分泌出来，露于空气中干燥形成一种无定形的固体或半固体物质。受热后先软化而后成为液体，具有粘定形的固体或半固体物质。受热后先软化而后成为液体，具有粘性，燃烧时发生浓烟及明亮的火焰。树脂不溶于水。性，燃烧时发生浓烟及明亮的火焰。树脂不溶于水。（5 5）挥发油：）挥发油：一类可随水蒸气蒸馏的油状液体的总称。一类可随水蒸气蒸馏的油状液体的总称。（6 6）糖类：）糖类：分为单糖、低聚糖、多糖。溶于水，多糖难溶于醇分为单糖、低

25、聚糖、多糖。溶于水，多糖难溶于醇（7 7）蛋白质、氨基酸、酶：）蛋白质、氨基酸、酶：溶于水，难溶于醇溶于水，难溶于醇（8 8）鞣质：）鞣质：一类复杂的多元酚类化合物的总称。溶于水，溶于醇一类复杂的多元酚类化合物的总称。溶于水，溶于醇（9 9）植物色素：）植物色素：脂溶性色素：叶绿素、胡萝卜素：不溶于水。脂溶性色素：叶绿素、胡萝卜素：不溶于水。除去叶绿素的方法：醇浓缩液加等量水沉淀除去除去叶绿素的方法：醇浓缩液加等量水沉淀除去 微量叶绿素加活性炭、硅胶脱色微量叶绿素加活性炭、硅胶脱色 水溶性色素：黄酮类、花色素、蒽醌水溶性色素：黄酮类、花色素、蒽醌（1010）油脂和蜡：）油脂和蜡：油脂和蜡均难溶

26、于水。油脂和蜡均难溶于水。油脂为甘油的脂肪酸酯，油脂为甘油的脂肪酸酯，蜡为高级脂肪酸的高级饱和一元醇酯蜡为高级脂肪酸的高级饱和一元醇酯 1、以糖类为主要成分的生药、以糖类为主要成分的生药：茯苓、猪苓、黄芪、枸杞子、党参、昆布、海藻、黄精、玉竹、白及、蜂蜜、阿拉伯胶、西黄芪胶。OHHOHHOHOHOHHHOH康奇胶囊是以甘草、枸杞等中药为原料，采用高新科技方法，提取多糖，从而发挥其修复、激活、滋养和增强人体免疫系统的功能作用。2、苷类（苷类（Glycosides）又称配糖体或杂糖体 heteroside 由糖或糖的衍生物与非糖化合物以苷键方式结合而成的化合物。即：糖苷元（非糖部分）苷根据苷健原子

27、的不同可分为：氧苷、硫苷、氮苷和碳苷,生药中的苷多为氧苷。如大黄、何首乌、紫草、虎杖、番泻叶、决明子、茜草、芦荟，黄芩、葛根、银杏叶、槐花等。3、香豆素类（coumarins）具有特殊香气，为顺式邻羟基桂皮酸的内酯。含有香豆素或香豆酸苷的植物如车前草、顿加豆（Tonka bean）、樱树、香草等。:清热利尿；凉血；解毒，夏日清暑良药 行气，活血，祛风，除湿，并有麻醉镇痛作用 4、黄酮类（flavonoids）以黄酮（2-苯基色原酮）为母核而衍生的一类黄色色素。其中包括黄酮的同分异构体及其氢化的还原产物，也即以C6-C3-C6为基本碳架的一系列化合物。酮类化合物分布广泛，种类繁多，具有多种生物活

28、性，除利用其抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等作用外，在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有显著效果，是重要的天然产物之一。如：槲皮素、芦丁、金丝桃苷、葛根素、灯盏花素、葛根总黄酮、银杏叶总黄酮。OOOHOHOOHGlc 银杏黄酮即银杏叶提取物，它能够增加脑血银杏黄酮即银杏叶提取物，它能够增加脑血管流量，改善脑血管循环功能，保护脑细胞，管流量，改善脑血管循环功能，保护脑细胞，扩张冠状动脉，防止心绞痛及心肌梗塞，防扩张冠状动脉，防止心绞痛及心肌梗塞，防止血栓形成，提高机体免疫能力。对冠心病、止血栓形成，提高机体免疫能力。对冠心病、心绞痛、脑动脉硬化、老年性痴呆、高血压心绞痛、脑

29、动脉硬化、老年性痴呆、高血压病人均十分有益。病人均十分有益。5、鞣质类（Tannins）是广布于植物界的多元酚类化合物。如儿茶、茶叶、虎杖、钩藤、槟榔、桂皮、五倍子、没食子、诃子、石榴皮等。吃菠菜补血能否补血？很多人认为菠菜含有丰富的铁元素，能起到补血的作用。菠菜中含有的是镁离子，非铁离子，不能起到补血作用。且菠菜中鞣质较多，易影响其他营养元素的吸收，因此，在烹调时要加入适量的酒，从而破坏鞣质，使人体充分吸收营养素。6、挥发油挥发油（Volatile oils）是一类具有挥发性可随水蒸汽蒸馏的油状液体。气特异，多芳香。在我国有56科135属300余种芳香植物，主要分布于松科、柏科、木兰科、樟科

30、、芸香科、伞形科、唇形科、败酱科、菊科、姜科等植物中。如松节、松节油；侧柏叶；厚朴、辛夷；肉桂；陈皮、香元；当归、川芎、小茴香、白芷；薄荷、藿香、紫苏、荆芥；颉草、甘松；木香、白术、苍术、茵陈；姜、砂仁、豆蔻、姜黄、莪术等。主要成分：薄荷脑、薄荷油、樟脑油、樟脑、桉油、丁香油、桂皮油。清凉散热，醒脑提神，止痒止痛。7、萜类(terpenes)是一类天然的烃类化合物，其分子中具有异戊二烯(isoprene)的基本单位。通式为(C5H8)n。在挥发油中主要有单萜与倍半萜类化合物，少数为二萜类化合物。如松节油、樟脑、龙脑（冰片）。8、生物碱（生物碱（lkaloids）存在于生物体内一类含氮的有机碱性

31、化合物。分布于100余科中,以双子叶植物为多,其次为单子叶植物、裸子植物、蕨类植物，真菌中也有发现。裸子植物中的红豆杉属、松属、云杉属、油杉属、麻黄属、三尖杉属及少数蕨类植物中。如麻黄、川乌、黄连、防己、元胡、黄柏、马钱子、洋金花、钩藤、贝母、苦参、北豆根、益母草、百部等。9、脂类（lipids）脂类是脂肪和类脂的总称，它是有脂肪酸与醇作用生成的酯及其衍生物，统称为脂质或脂类，是动物和植物体的重要组成成分。如甘油、高级脂肪酸、亚麻酸、卵磷脂和脑磷脂。反式脂肪酸是普通植物油经过人为改造变成“氢化油”过程中的产物。经过人工催化，向不饱和脂肪酸为主的植物油中适度引入氢分子，就可以将液态不饱和脂肪酸变

32、成易凝固的饱和脂肪酸，从而使植物油变成黄油一样的半固态甚至固态。其中，有一部分剩余不饱和脂肪酸发生了“构型转变”，从天然的“顺式”结构异化成“反式”结构，就是我们说的反式脂肪酸。反式脂肪酸广泛用于食品加工，不但能够延长保质期，还会增加食物的可口程度。同时，由于含反式脂肪酸的氢化油脂比普通植物油的熔点高，室温下能保持固体形状，会让食物外形更加美观。此外，对商家来说，含反式脂肪酸的氢化油成本低廉，效果却可以与天然黄油相媲美。早在1981年，就有科学家发现，死于冠心病的人，其脂肪中反式脂肪酸含量要高于正常人群。一些最新研究初步表明，反式脂肪酸还可能增加乳腺癌和糖尿病的发病率，并有可能影响儿童生长发育

33、和神经系统健康。欧洲8个国家联合开展的多项有关反式脂肪酸危害的研究显示，对于心血管疾病的发生发展，反式脂肪酸负有极大的责任，它导致心血管疾病的几率是饱和脂肪酸的3至5倍，甚至还会损害人的认知功能。此外，反式脂肪酸还会诱发肿瘤(乳腺癌等)、哮喘、2型糖尿病、过敏等疾病，对胎儿体重、青少年发育也有不利影响。在同一家超市，95种饼干里有36种含人造脂肪，51种蛋糕点心里有19种含人造脂肪，16种咖啡伴侣全部含人造脂肪，31种麦片里有22种含人造脂肪，面包、糖果、冰淇淋、速冻汤圆等也不能“幸免”，研究人员在蛋糕点心一类里特别注明:“名牌产品百分之百含有反式脂肪酸”。少吃不会对身体有影响少吃不会对身体有

34、影响 美国自2004年1月起，已强制要求所有包装食品业者，必须在包装上标注反式脂肪酸含量，要求反式脂肪酸含量不得超过 2。“虽然知道反式脂肪酸对人体有一定的危害，但消费者也不必惊慌，用平常心冷静对待就行。”10、有机酸类（organic acid）认为菠菜不可与豆腐一起吃，理由只有一个：菠菜中含有大量的草酸，会与钙结合成不溶性的沉淀。11、植物色素类（phytochromes）可分为脂溶性和水溶性色素，可分为脂溶性和水溶性色素，脂溶性色素：叶绿素、胡萝卜素等脂溶性色素：叶绿素、胡萝卜素等 水溶性色素：花色素水溶性色素：花色素12、树脂类（resins）13、无机成分（inorganic con

35、stituents）甘蔗作为水果中佳品，有人称：“秋日甘蔗赛过参”。甘蔗的营养价值很高，它含有水分比较多，水分占甘蔗的84。甘蔗含糖量最为丰富，其中的蔗糖、葡萄糖及果糖，含量达12。此外，甘蔗还含有人体所需的其他物质，如蛋白质 02克、脂肪05克、钙8毫克、磷4毫克、铁13毫克。另外，甘蔗还含有天门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、丙氨酸等多种有利于人体的氨基酸，以及维生素 B1、维生素B2、维生素B6和维生素C等等。甘蔗的含铁量在各种水果中，雄踞“冠军”宝座。常用天然药物化学的提取分离方法常用天然药物化学的提取分离方法（一）提取（一）提取 1、升华法、升华法 利用天然药物中某些固体物质在低于其熔点温度

36、下加热，利用天然药物中某些固体物质在低于其熔点温度下加热，不经过液体阶段，直接转化为蒸汽不经过液体阶段，直接转化为蒸汽,遇冷又凝固为原来固体遇冷又凝固为原来固体的性质，将这些成分从药材组织中提取出来。的性质，将这些成分从药材组织中提取出来。2、水蒸气蒸馏法、水蒸气蒸馏法 利用天然药物中各种利用天然药物中各种化学成分本身具有的化学成分本身具有的挥发性不同，将所需挥发性不同，将所需成分从药材组织中提成分从药材组织中提取出来的方法，一般取出来的方法，一般用作挥发油类物质的用作挥发油类物质的提取。提取。3、溶剂提取法、溶剂提取法 根据天然药物中各种化学成分在溶剂中的溶解根据天然药物中各种化学成分在溶剂

37、中的溶解性能的不同，选用对欲提取成分溶解度大，对不性能的不同，选用对欲提取成分溶解度大，对不需要成分溶解度小的溶剂，将所需成分从药材组需要成分溶解度小的溶剂，将所需成分从药材组织中尽可能溶解出来的提取方法。织中尽可能溶解出来的提取方法。常见的分离方法有：根据化合物在两相溶剂间分配比差别：根据化合物在两相溶剂间分配比差别：3、DCCC(液滴逆流色谱液滴逆流色谱)和和HSCCC(高速逆流色谱法高速逆流色谱法)是在逆流分溶法基础上创建的色谱装置，可使流动相呈是在逆流分溶法基础上创建的色谱装置，可使流动相呈液滴形式在固定相间交换，分离效果好。多用于分离皂苷液滴形式在固定相间交换，分离效果好。多用于分离

38、皂苷、蛋白质、糖类等、蛋白质、糖类等。液液-液分配柱色谱：液分配柱色谱：将两相溶剂中的一相涂覆在硅胶等多孔载体将两相溶剂中的一相涂覆在硅胶等多孔载体上，作为固定相，填充于色谱柱中，用流动相上，作为固定相，填充于色谱柱中，用流动相洗柱。洗柱。物理吸附：无选择性，吸附与解物理吸附：无选择性，吸附与解吸可逆，如硅胶、氧化铝、活性炭吸可逆，如硅胶、氧化铝、活性炭 吸附吸附 化学吸附：化学吸附：有选择性，吸附牢固有选择性，吸附牢固 半化学吸附：介于上述二者，半化学吸附：介于上述二者，如聚酰胺如聚酰胺 凝胶色谱：分子筛，按分子由大到小顺序出柱。凝胶色谱：分子筛，按分子由大到小顺序出柱。葡聚糖凝胶（葡聚糖凝

39、胶（Sephadex）：）：只适用于水只适用于水中应用。中应用。羟丙基葡聚糖凝胶（羟丙基葡聚糖凝胶（Sephadex LH-20）：可在水及有机溶剂中使用。在由）：可在水及有机溶剂中使用。在由极性及非极性溶剂组成的混合溶剂中常极性及非极性溶剂组成的混合溶剂中常起到反相色谱的作用。起到反相色谱的作用。离子交换树脂法：由母核（二乙烯苯）与离子交换离子交换树脂法：由母核（二乙烯苯）与离子交换基团组成。有阳离子交换树脂及阴离子交换树脂。基团组成。有阳离子交换树脂及阴离子交换树脂。原理：原理：Alk+H+/H2O AlkH+AlkH+RSO3-H+RSO3-AlkH+H+RSO3-AlkH+NH4+OH

40、-RSO3-NH4+Alk+H2O常用天然药物化学成分结构研究方法常用天然药物化学成分结构研究方法一、一、质谱法（质谱法（MS）提供天然化合物的分子量、分子式、碎片结构、特征功提供天然化合物的分子量、分子式、碎片结构、特征功能团和结构骨架信息。主要包括以下几种：能团和结构骨架信息。主要包括以下几种：电子轰击质谱（电子轰击质谱（EI-MS）化学电离质谱（化学电离质谱（CI-MS）场解吸质谱（场解吸质谱（FD-MS）快原子轰击质谱（快原子轰击质谱（FAB-MS）电喷雾质谱（电喷雾质谱（ESI-MS）二、紫外光谱法（二、紫外光谱法（UV）提供天然化合结构不饱和信息和功能团信息。提供天然化合结构不饱和

41、信息和功能团信息。三、红外光谱法（三、红外光谱法（IR）提供天然化合物功能团信息、母核信息乃至立体化学相关信息。提供天然化合物功能团信息、母核信息乃至立体化学相关信息。四、核磁共振法（四、核磁共振法（NMR）提供天然化合物结构中原子种类、个数、相互关系、取代模式、排提供天然化合物结构中原子种类、个数、相互关系、取代模式、排列方式、空间状态、骨架信息。主要包括以下几种：列方式、空间状态、骨架信息。主要包括以下几种：氢核核磁共振（氢核核磁共振（1H-NMR）碳核核磁共振（碳核核磁共振（13C-NMR）二维超导核磁共振（二维超导核磁共振（2D-NMR）第四节第四节 天然药物化学成分提取分离方法简介天

42、然药物化学成分提取分离方法简介（一）提取：（一）提取：1、溶剂提取法、溶剂提取法1.1 溶剂的选择溶剂的选择 溶剂极性由弱到强的顺序为：溶剂极性由弱到强的顺序为：石油醚石油醚四氯化碳四氯化碳苯苯二氯甲烷二氯甲烷氯仿氯仿乙醚乙醚醋酸乙酯醋酸乙酯正正丁醇丁醇丙酮丙酮甲醇（乙醇）甲醇（乙醇）水水 选择溶剂可根据选择溶剂可根据“相似相容相似相容”原理，根据欲提取成分的性原理，根据欲提取成分的性质确定，其要点是能充分的提取所需成分、沸点适中、易质确定，其要点是能充分的提取所需成分、沸点适中、易回收、安全低毒。回收、安全低毒。对未知成分的固体药材系统提取时：对未知成分的固体药材系统提取时：可按极性递增方式

43、用不同溶剂顺次提取：可按极性递增方式用不同溶剂顺次提取：石油醚或汽油：石油醚或汽油：提出油脂、蜡、叶绿素、挥发油、游离甾体及三萜类化合提出油脂、蜡、叶绿素、挥发油、游离甾体及三萜类化合物。物。氯仿或乙酸乙酯：氯仿或乙酸乙酯：提出游离生物碱、有机酸及黄酮、蒽醌、香豆素甙元等提出游离生物碱、有机酸及黄酮、蒽醌、香豆素甙元等中极性化合物。中极性化合物。丙酮或乙醇甲醇：丙酮或乙醇甲醇：提出甙类、生物碱盐、鞣质等极性化合物。提出甙类、生物碱盐、鞣质等极性化合物。水：水：提出氨基酸、糖类、无机盐等水溶性成分。提出氨基酸、糖类、无机盐等水溶性成分。药材可先用乙醇、含水乙醇提取，提取液浓缩成膏，拌以硅藻土等辅

44、药材可先用乙醇、含水乙醇提取，提取液浓缩成膏，拌以硅藻土等辅料，减压干燥成粉末后再用上述不同溶剂进行分部处理。料，减压干燥成粉末后再用上述不同溶剂进行分部处理。石油醚：脱脂石油醚：脱脂苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯：甾类、萜和挥发油、生物苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯：甾类、萜和挥发油、生物碱、各种苷元碱、各种苷元正丁醇：苷正丁醇：苷乙醇、甲醇：蛋白、多糖以外的各类成分乙醇、甲醇：蛋白、多糖以外的各类成分水：苷、生物碱盐、鞣质、氨基酸、蛋白、糖水：苷、生物碱盐、鞣质、氨基酸、蛋白、糖1.2 提取方法的选择提取方法的选择煎煮：煎煮：加水加热煮提，简便，大部分成分可不同程度地提加水加热煮提，简便，大部分成分可

45、不同程度地提出，出，含挥发性成分、含大量淀粉及加热易破坏的成分不含挥发性成分、含大量淀粉及加热易破坏的成分不宜。宜。浸渍：浸渍：加水或稀醇浸渍，适于遇热易破坏、挥散的成分及加水或稀醇浸渍，适于遇热易破坏、挥散的成分及含淀粉或粘液质多的成分，提取时间长，效率不高。含淀粉或粘液质多的成分，提取时间长，效率不高。渗漉：渗漉：为浸渍法的发展，在渗漉过程中随时保持相当浓度为浸渍法的发展，在渗漉过程中随时保持相当浓度差，差，故提取效率高于浸渍法。故提取效率高于浸渍法。回流：回流：加有机溶剂加热回流，此法效率高于渗漉，但受热加有机溶剂加热回流，此法效率高于渗漉，但受热易破易破 坏的成分不适用。坏的成分不适用

46、。连续回流：连续回流：为回流法的发展，所用溶剂量少，操作简单，为回流法的发展，所用溶剂量少，操作简单，效率高，实验室中常用索氏提取器及能供效率高，实验室中常用索氏提取器及能供1kg药材提取用药材提取用的的 连续回流装置。连续回流装置。回流回流进水口进水口出水口出水口连续回流连续回流（索式提取）（索式提取）浸渍法浸渍法粉碎好的药材放入提取用粉碎好的药材放入提取用的容器中，加入溶剂使的容器中，加入溶剂使没过药面，浸泡没过药面，浸泡12小时。小时。滤出溶剂，加入新的溶剂滤出溶剂，加入新的溶剂继续提取继续提取12h后后渗漉法渗漉法1.3 1.3 回收溶剂的方法回收溶剂的方法蒸馏蒸馏 减压蒸馏减压蒸馏旋

47、转蒸发旋转蒸发 薄膜蒸发薄膜蒸发喷雾干燥喷雾干燥 冷冻干燥冷冻干燥旋转蒸发仪旋转蒸发仪薄膜蒸发薄膜蒸发2、水蒸气蒸馏法、水蒸气蒸馏法 用于能随水蒸气蒸馏，用于能随水蒸气蒸馏，而不被破坏的难溶于水的而不被破坏的难溶于水的成分。该类成分有挥发性，成分。该类成分有挥发性，在在100时有一定蒸气压，时有一定蒸气压，当水沸腾时，该类成分一当水沸腾时，该类成分一并随水蒸汽带出，再用油并随水蒸汽带出，再用油水分离器或有机溶剂萃取水分离器或有机溶剂萃取法，将这类成分自蒸馏液法，将这类成分自蒸馏液中分离。中分离。可用水蒸气蒸馏装置或可用水蒸气蒸馏装置或挥发油测定器。挥发油测定器。3 3、其他方法：、其他方法：超

48、临界流体萃取：超临界流体萃取：通过升温、降压手段（或两者兼用）将通过升温、降压手段（或两者兼用）将超临界流体中所溶解的物质分离出来。超临界流体中所溶解的物质分离出来。超声提取：超声提取：利用超声波产生的强烈的空化效应、机械振动、利用超声波产生的强烈的空化效应、机械振动、高的加速度、乳化、扩散、击碎和搅拌作用，增大物质分高的加速度、乳化、扩散、击碎和搅拌作用，增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而加速药物有效子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而加速药物有效成分进入溶剂。成分进入溶剂。微波萃取法：微波萃取法：利用不同组分吸收微波能力的差异，使基体利用不同组分吸收微波能力的差异，使基体物

49、质的某些区域或萃取系中的某些组分被选择性加热，从物质的某些区域或萃取系中的某些组分被选择性加热，从而使得被萃取物质从基体或体系中分离出来。而使得被萃取物质从基体或体系中分离出来。（二）分离纯化（二）分离纯化分离纯化分离纯化溶剂法溶剂法沉淀法沉淀法色谱分离法色谱分离法酸碱溶剂法酸碱溶剂法溶剂分配法溶剂分配法柱色谱法柱色谱法聚酰胺色谱法聚酰胺色谱法离子交换色谱法离子交换色谱法凝胶过滤色谱法凝胶过滤色谱法溶剂法溶剂法酸碱溶剂法酸碱溶剂法 混合物种各组分的酸碱性不同进行分离混合物种各组分的酸碱性不同进行分离（1 1）酸溶：）酸溶：有机碱性成分可与无机酸成盐而溶于水。例如，有机碱性成分可与无机酸成盐而溶

50、于水。例如，生物碱。生物碱。（2 2）碱溶：）碱溶：具有羧基，用碳酸氢钠；具有酚羟基，用氢氧具有羧基，用碳酸氢钠；具有酚羟基，用氢氧化钠；具有内酯或内酰胺结构的成分可被皂化而溶于水。化钠；具有内酯或内酰胺结构的成分可被皂化而溶于水。使用注意：使用注意：酸碱的强度、加热的温度、与被分离成分接触酸碱的强度、加热的温度、与被分离成分接触的时间等。的时间等。溶剂法溶剂法溶剂分配法溶剂分配法 利用混合物中各成分在互不相容的两相溶剂中分配系利用混合物中各成分在互不相容的两相溶剂中分配系数不同而达到分离的方法。成分在两相溶剂中数不同而达到分离的方法。成分在两相溶剂中分配系数相分配系数相差越大，则分离效率越高